基于动态Leader多机器人队形控制

采用基于Leader的队形控制算法与队形动态调整相结合的策略,增强多机器人队列处理突发事件的能力,在该算法的基础上,又结合了机器人角色转换方法,更好地完成了协作任务。仿真试验验证了算法的有效性。

采用Leader-follower和模糊反馈机制的机器鱼队形控制

在Leader-follower框架下的多机器鱼系统队形控制中,针对Leader和Follower相对独立及落后机器鱼离队等问题,在传统的Leader-follower队形控制算法中引入模糊反馈控制器进行反馈调节,使得领航机器鱼Leader能定时检查Follower的位置,将多机器鱼系统的队形控制问题转化为具有反馈调节的Follower跟踪Leader的位置和方向的问题,以增强多机器鱼队形控制的稳定性,更好地协同作业完成任务.仿真试验验证了所提出的方法能较好地实现多机器鱼系统的队形控制.

基于动态逆的队形保持控制器设计

研究了无人机之间存在气动耦合的编队飞行系统模型。对模型运用时标分离原则将其划分为快变和慢变两个子系统,并且快变子系统的输出作为慢变子系统的输入参与控制。两个子系统分别用动态逆设计控制器,并在慢回路用干扰观测器补偿逆误差和模型的不确定性。通过仿真说明所设计的紧密队形保持动态逆控制器是非常有效的。

无人机集群规避动态障碍物的分布式队形控制

本文研究了无人机集群躲避动态障碍物下的队形控制问题。首先,引入针对动态障碍物的碰撞预判机制判断集群是否需要对障碍物进行规避。其次,在动态障碍物与无人机间构造斥力场实现避障。最后,根据一致性理论设计基于集群各无人机之间、无人机与虚拟领导者之间的位置、速度一致性控制律,结合人工势场法实现躲避动态障碍物下集群队形的形成与保持。仿真结果表明,集群无人机能够在以分布式方式躲避动态障碍物的同时实现队形的形成、保持与重构。

基于行为的多机器人任意队形的控制

针对多机器人队形优化控制任务,提出一种快速收敛的机器人任意队形的控制算法。各机器人在奔向目标的过程中以队形的几何中心为参考点,自主地确定队形向量。在保持队形的过程中,采用动态死区法,通过对各个区域大小的控制达到对机器人速度的控制,维持规定队形。采用反向避碰、切线避障,根据各机器人间的位置,引入整体队形向量约束机器人的方向,达到机器人整体队形的方向与机器人运动方向一致。实验结果表明该算法可以快速、有效地完成各种编队任务。

飞航导弹高动态自主编队协同控制系统的建立与仿真

为了提高多枚飞航导弹自主编队低空突防综合作战效能,建立了由编队队形控制及编队离入队管理等模块组成的高动态自主编队协同控制系统,有效地解决高动态自主编队下导弹编队队形动态变化、编队管理复杂、编队导弹出现网络故障或机械故障等问题。半物理仿真系统实验结果表明,飞航导弹高动态自主编队协同控制方法满足编队实时性、自主性和高动态性要求。

基于行为的多移动机器人实时队形保持

多移动机器人队形问题是多机器人系统富有挑战性的研究方向之一。为了在动态、复杂的环境中实现队形的完全保持 ,设计了四种行为 :奔向目标行为、保持队形行为、切线避碰行为和随机扰动行为 ,同时采用“leader更换”方法实现了机器人间的协调运动规划。仿真实验表明了所提行为策略可以有效的解决机器人运动过程中可能发生的冲突和死锁 ,确保了任务的顺利完成。

基于采样数据的时延多智能体系统的动态路径跟踪

研究了具有动态Leader的时延多智能体系统的路径跟踪样本控制.假设由n个智能体个体和一个Leader组成的多智能体系统是一个有向加权网络,其中Leader作为有向网络的全局可达节点.本文应用Hermi-t Biehler定理研究了具有动态Leader的时延多智能体系统的样本控制,通过对时滞闭环系统分析得到了基于采样数据的时延多智能体系统的路径跟踪的充要条件.最后仿真验证了结论的有效性.

传感器故障下的多四旋翼编队协同容错控制

当多四旋翼直升机编队中有个体突发传感器故障时,由于个体之间的信息交互,导致故障个体及能接收到故障个体信息的无故障个体偏离理想的飞行轨迹,从而使整个编队无法保持设定的轨迹飞行。故设计一种基于动态面控制技术的分布式四旋翼直升机飞控系统,使主从式编队系统在故障未知的情况下,仍能保持预设的队形飞行,且主机能跟踪上外界参考信号。最后以Qball-X4四旋翼直升机为例,验证了所提算法的有效性。

基于松散偏好规则的群体机器人系统自组织协作围捕

针对群体机器人协作围捕,提出了一种基于松散偏好规则的自组织方法.首先给出了个体机器人的自由运动模型和围捕行为的数学描述.通过对围捕行为的分解,构造松散偏好规则来使个体机器人在自组织运动过程中相互协调最终形成理想的围捕队形.在此基础上,设计了个体自组织运动控制器.最后运用Lyapunov稳定性定理证明系统的稳定性.仿真和实验结果表明,本文给出的自组织方法对于群体机器人协作围捕是行之有效的.

A Dynamic Regulation and Scheduling Scheme for Formation Control

这篇文章在某些几何限制在整个他们的旅行在多重活动机器人上被强加的 nonholonomic 限制下面在活动机器人的形成涉及合作控制问题。为这个目的，为形成的运动控制的一个新方法被介绍，它基于动态规定和安排计划。它为它到形成结构的适应性是吸引人的并且需要轨道。形成保留的质量能被形成偏移量和间距距离的即时错误评估。一些 kinematics 法律被开发调整并且维持形成形状。模拟结果和数据分析为一组机器人显示出建议途径的有效性。